研究发现表皮生长因子受体（Epidermal GrowthFactor Receptor,EGFR）信号通路在肿瘤的发生中起着重要作用,调控着众多肿瘤发生发展过程中的重要生物学过程,包括促进细胞增殖、分化、蛋白质合成、转移,抑制细胞凋亡及促进血管生成等。因此抑制该信号通路已经成为肿瘤预防和治疗的热点,吸引了许多研究机构和研究者的关注。本论文主要介绍了相关EGFR抑制剂的研究情况,并展开了新型EGFR抑制剂的设计、合成与抗肿瘤活性研究。通过分析阿法替尼及其类似物的构效关系发现4-苯胺喹唑啉结构是其主要的活性骨架,并且其结构中的α,β不饱和酰胺能与氨基酸残基Cys797形成不可逆的共价结合模式,从而发挥了抗肿瘤活性和抗耐药性。本论文以阿法替尼为先导化合物,及参考最新文献报道,保留了先导化合物的4-苯胺喹唑啉主体骨架以及迈克尔受体部分,将其结构中的小分子四氢呋喃部分替换成吉非替尼结构中的甲基,受LP-7的启发,除此之外我们用不同取代的芳基结构替换先导化合物中含氮侧链,来考察其对活性的影响,设计合成了22个未见文献报道的含肉桂酰胺结构的阿法替尼衍生物（T-1^T-22）。其中,化合物T-11表现出了优异的体外生物活性,其抑制EGFR激酶IC₅₀为3.6 nM,但是在后期试验中发现T-11酶活性不佳以及溶解性差等问题。因此我们在该类化合物的基础上,引入了酰腙的结构,通过引入更多氮原子来与受体结合,并且氮原子的增加可以提高溶解性,从而设计合成了30个含芳基酰腙结构的阿法替尼衍生物（T-23^T-52）。除了芳基被羟基取代的化合物（T-37）外,其他化合物溶解性仍有待提高,其中溶解性好的化合物T-37的EGFR激酶抑制活性IC₅₀为56 nM。受T-37的启发,改善溶解性可能对化合物的活性十分关键。因此,为了改善化合物的溶解性,运用生物电子等排体原理,将芳基替换成呋喃、噻吩、吡咯结构,从而合成了10个目标化合物（T-53^T-62）。研究发现含吡咯结构的目标化合物T-56表现出了强效的体外抗肿瘤细胞活性。为了进一步研究水溶性与抗肿瘤活性的关系,我们在T-56的结构上引入了柔性链以及水溶性胺片段,从而合成了24个含吡咯胺结构的酰腙化合物（T-63^T-86）。由于化合物T-63^T-86分子量较大,考虑到成药性问题,最后,我们用小分子胺来替换吡咯胺片段,设计合成了14个小分子酰腙化合物（T-87^T-100）。以期获得具有更好的抗肿瘤活性和药物代谢动力学性质的EGFR抑制剂。所有目标化合物的结构由¹H-NMR和MS等谱图确证,部分化合物还进行了¹³C-NMR、HRMS确证。采用MTT比色法,以A549、PC-3、MCF-7、Hela和HepG2为测试细胞株,阿法替尼为阳性对照药,对100个目标化合物进行抗肿瘤活性测试。为考察其作用机制,采用HTRF激酶活性评价法,以阿法替尼和Staurosporine作为阳性对照,分别对多个活性优异的目标化合物进行了EGFR激酶抑制活性测试。含肉桂酰胺结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,大部分化合物对四株肿瘤细胞表现出中等至优异的抑制活性。化合物T-11对肿瘤细胞A549、PC-3、MCF-7以及Hela的抑制活性IC₅₀值分别为0.07±0.76μM、7.67±0.97μM、4.65±0.90μM以及4.83±1.28μM,与对照药阿法替尼相当（0.05±0.71μM、4.10±2.47μM、5.83±1.89μM以及6.81±1.77μM）。激酶活性测试结果显示,有甲氧基取代的肉桂酰胺结构的阿法替尼衍生物（T-5、T-11）为良好的EGFR抑制剂,其中活性最好的化合物T-11对EGFR的抑制活性(IC₅₀=3.6 nM)与先导化合物阿法替尼(IC₅₀=1.6 nM)处于同一水平。另外,剂量依赖实验数据表明四株肿瘤细胞对优选化合物T-5和T-11存在剂量依赖现象。含芳基酰腙结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,大部分芳基酰腙类化合物对肿瘤细胞显示中等活性。其中最优化合物T-37对A549、HepG2、MCF-7以及PC-3都表现出了优异的抑制活性,其IC₅₀值分别为1.32±0.38μM、0.07±0.61μM、0.91±0.29μM以及4.89±0.69μM。其对HepG2以及MCF-7的抑制活性甚至强于对照药阿法替尼（1.33±1.28μM、2.63±1.06μM）。化合物T-37对EGFR激酶也表现出较强的抑制活性,IC₅₀值为56 nM。此外,流式细胞试验结果表明T-37可阻滞A549肿瘤细胞G2/M期增殖,并可诱导A549进行凋亡。含吡咯胺结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,这类化合物有着强效的体外抗肿瘤细胞活性。尤其是对肿瘤细胞A549和HepG2,大部分化合物对这两株肿瘤细胞抑制活性强于对照药,有些甚至强于对照药将近20倍。部分优选化合物对EGFR的IC₅₀值达到纳摩尔级别,与先导化合物阿法替尼相当或优于先导化合物,其中化合物T-64对EGFR的IC₅₀值为先导化合物的10倍。含小分子酰腙结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,这类化合物对肿瘤细胞A549、HepG2、PC-3和MCF-7表现出了与对照药相当的抑制活性,部分优选化合物的EGFR激酶抑制活性IC₅₀达到纳摩尔级别,与先导化合物相当或优于先导化合物。其中化合物T-88对EGFR激酶的IC₅₀值是先导化合物的5倍。流式细胞试验结果表明T-88可阻滞A549肿瘤细胞G2/M期增殖,并可诱导A549进行凋亡。根据化合物的细胞毒性与酶活性测试结果,我们对目标化合物的构效关系进行了初步的分析和探讨。发现肉桂酰胺类化合物侧链取代基的变化对化合物活性影响较大,取代基为吸电子基时细胞活性很低;其中4-位取代基的不同,对化合物活性影响尤其明显,当4位取代基为甲氧基时,活性显著增强。芳基酰腙结构的引入,使得活性显著下降。吡咯、小分子胺结构的引入,显著增加了化合物的体外抗肿瘤细胞活性以及EGFR激酶活性。此外,对接结果显示,各类目标化合物中4-苯胺喹唑啉结构对维持化合物的活性均起着重要作用,这是由于喹唑啉结构可以与EGFR激酶蛋白晶体上的氨基酸残基形成氢键使化合物与蛋白晶体紧密结合。构效关系的分析对EGFR抑剂的研究提供了优化、改造思路,为后期研究指明了方向。